【摘要】：眾所周知,宇宙中除了普通的重子物質(zhì)外,還存在著大量看不見的暗物質(zhì)。在宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型中,暗物質(zhì)占宇宙總含量的26.8%。所以,暗物質(zhì)探測是世界上最具有挑戰(zhàn)性的基礎(chǔ)物理研究課題之一。目前,物理學(xué)家關(guān)于暗物質(zhì)的本質(zhì)有多種熱門假說,其中認(rèn)可度最高的候選者是弱相互作用重粒子(Weakly Interaction Massive Particles,WIMPs)。因此如何直接探測WIMPs,就成了對科學(xué)家們的一個重要的挑戰(zhàn)。國家為了支持暗物質(zhì)的探測,在四川錦屏山建立了第一個極深地下室 中國錦屏地下實驗室(China Jinping Underground Laboratory,CJPL)。2400米的巖石深度使得實驗室具備了最優(yōu)越的條件,可以有效地屏蔽宇宙線及其次級粒子的本底影響。然而,在暗物質(zhì)探測的實驗中,氙中的雜質(zhì)氪會擴散到整個探測器中,氪的放射性同位素氪-85的β衰變無法自屏蔽掉,產(chǎn)生的β粒子將對我們的實驗造成不可忽略的電子反沖信號,所以氪的存在對于暗物質(zhì)探測實驗來講是不可忽略的一大難題。本文的主要研究對象是超痕量氪測量系統(tǒng),它的作用就是測量在氙中氪的含量。文章的開始先介紹暗物質(zhì)和PandaX(The Particle and Astrophysical Xenon)系列實驗。之后在控制氣體流速等條件下,對已知濃度氣體進行標(biāo)定,對待測氣體進行測量。本文針對氪測量系統(tǒng)進行了詳細(xì)的設(shè)計、實驗及模擬研究,以達到氪氣測量精度ppt(Kr/Xe=10~-1212 mol/mol)的量級。從而為四噸級液氙探測器實驗提供高純氙氣,為實驗的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 【學(xué)位授予單位】：遼寧師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：P145.9;O657.63

【圖文】：

圖7 中國錦屏極深地下實驗室3.2 PandaX實驗介紹由上海交通大學(xué)主導(dǎo)的PandaX實驗組建立于2009年。實驗位于錦屏極深地下實驗室內(nèi)，它是利用液氙作為靶子來尋找質(zhì)量在幾個GeV/c2到幾個TeV/c2之間的

PandaX系列實驗

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